四柱型液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文

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1、 上海大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目:Y32-100四柱型液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)院機(jī)電工程與自動化學(xué)院 專業(yè)(層次)機(jī)械制造及自動化（專升本） 年級 班 級三一重工 學(xué)生姓名許文斌 學(xué) 號 114A2248 指導(dǎo)教師談仁年 30 目 錄 摘要 緒論 第一章 液壓機(jī)的特點 1.1液壓機(jī)的特點…………………………………………………...…….……….…..6 1.2 液

2、壓原理設(shè)計………………………..……………..…….……………...…..…….… ….......6 1.3 四柱型液壓機(jī)工作原理……………...………………………………… …….…..........7 第二章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計及計算 2.1Y32-100型四柱式液壓機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 8 2.2Y32─100型四柱式萬能液壓機(jī)系統(tǒng)工況圖 9 2.3液壓基本回路及各控制閥 9 2.3.1概述 9 2.3.2 Y32─100型四柱式萬能液壓機(jī)工作循環(huán)圖 14 2.4液壓缸的設(shè)計 14 2.4.1主液壓缸 14 2.4.2頂出液壓缸 16 2.4.3液壓缸運動中的供油量

3、17 第三章 常用液壓元件和液壓油的選擇 3.1泵的選擇 18 3.2電動機(jī)的選擇 18 3.3液壓控制閥的選擇 19 3.4液壓油的選擇 19 3.5液壓輔助件 20 3.5.1管件 20 3.5.2濾油器 21 3.5.3壓力表及開關(guān) 22 3.5.4油箱 22 3.6液壓系統(tǒng)的安裝.使用和維護(hù) 22 3.6.1液壓元件的安裝 22 3.6.2液壓系統(tǒng)的使用 23 3.6.3液壓系統(tǒng)的調(diào)整 24 第四章 四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷 4.1四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障病因………………………………..………………… ……25 4.2故障診斷技術(shù)及應(yīng)用……………

4、…………………………………….……….26 結(jié)論...………………………………………………………………………...…………… ……………..28 致謝…………………………………………………………………………. ………………………….28 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………..…...29 摘要 液壓機(jī)是隨著液壓傳動技術(shù)產(chǎn)生的，而液壓傳動的主要理論依據(jù)是流體力學(xué)中的帕斯卡原理、連續(xù)性原理以及能量守恒定理。隨著我國工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展液壓傳動技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。因此，由液壓傳動所產(chǎn)生的液壓機(jī)也越

5、來越受到人們的歡迎。 本設(shè)計主要是從概論、本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計及設(shè)計計算和液壓系統(tǒng)的設(shè)計三個方面來敘述的，并詳細(xì)說明了液壓機(jī)的工作原理、特點、分類、基本參數(shù)及其零件等。尤其是液壓系統(tǒng)的設(shè)計，從多個角度和方面提出液壓系統(tǒng)的具體要求和注意問題，并滿足成本低、效益高、重量輕等要求。 關(guān)鍵詞：液壓機(jī)、液壓傳動、液壓系統(tǒng)、設(shè)計 ABSTRACT Hydraulic press is with the hydraulic transmission technology, and the main theoretical basis for hydraulic transmission is PASCAL

6、s principle, continuity principle of fluid mechanics and the theorem of conservation of energy. Along with our country industry and the continuous development of science and technology of hydraulic transmission technology has been more and more widely used in many fields. Therefore, produced by hydr

7、aulic transmission of hydraulic press is becoming more and more get the welcome of people. This design mainly from the introduction to the design and the design and calculation, the structure of the ontology and the design of the hydraulic system of three aspects to narrative, and details the work

8、ing principle of hydraulic press, characteristics, classification, basic parameters and parts, etc. Especially the design of the hydraulic system, from various angles and aspects to the specific requirements of the hydraulic system and pay attention to the problem, and satisfy the low cost, high eff

9、iciency, light weight and other requirements. Keywords: hydraulic press, hydraulic transmission, hydraulic system, and design 緒論 作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備實現(xiàn)傳動與控制的重要技術(shù)手段，液壓技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與其他傳動控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高﹑配置靈活方便﹑調(diào)速范圍大﹑工作平穩(wěn)且快速性好﹑易于控制并過載保護(hù)﹑易于實現(xiàn)自動化和機(jī)電液一體化整合﹑系統(tǒng)設(shè)計制造和使用維護(hù)方便等多種顯著

10、的技術(shù)優(yōu)勢，因而使其成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。 液壓壓力機(jī)是壓縮成型和壓注成型的主要設(shè)備，適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。本文根據(jù)小型壓力機(jī)的用途﹑特點和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。小型壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)呈長方形布置，外形新穎美觀，動力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、動作靈敏可靠。 第一

11、章 液壓機(jī)的特點 1.1液壓機(jī)的特點 在鍛壓機(jī)械中, 液壓傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、、傳動平穩(wěn)、安全可靠、制造容易、使用方便的優(yōu)點, 尤其是易于獲得很大的工作壓力, 可以長時間保壓, 滑塊能在全行程的任何位置上停留、回程并發(fā)出全部壓力。隨著我國高壓液壓元件的迅速發(fā)展, 質(zhì)量的不斷提高, 品種、產(chǎn)量的不斷增加, 以及液壓元件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度提高, 液壓傳動得到了口益廣泛的應(yīng)用。 本文介紹了在實際工作中用的Y32-100型四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計方法。 1.2液壓原理設(shè)計 一臺液壓傳功的機(jī)器, 其性能的好壞首先取決于液壓原理圖的設(shè)計水平。如設(shè)計得不好或有所疏漏, 嚴(yán)重者會影響機(jī)器的工作

12、性能滿足不了工藝的要求, 影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的安全, 輕者也會造成系統(tǒng)效率低、裝機(jī)功率過大, 降低了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和影響機(jī)器的土常工作與壽命。為了順利地進(jìn)行液壓原理圖的設(shè)計, 除了熟悉機(jī)器的工藝要求外, 必須對各種液壓元件的原理、結(jié)構(gòu)、性能充分了解, 同時, 對一些液壓機(jī)常用的液壓基本回路, 例如實現(xiàn)快速運動的回路、實現(xiàn)油泵空負(fù)荷循環(huán)的卸荷回路、平穩(wěn)卸壓的回路、換向與順序動作的回路等也應(yīng)當(dāng)熱悉。這樣, 在設(shè)計時才能靈活機(jī)動地將它們組合在一起, 設(shè)計出滿足機(jī)器工藝性能要求的液壓原理圖來。并且, 在一長期的生產(chǎn)過程中通過反復(fù)修改、調(diào)試, 使之更為合理和完善。 液壓原理圖設(shè)計的基本要求液壓機(jī)液壓

13、原理圖的設(shè)計首先應(yīng)能滿足機(jī)器加一零件在一巨藝上所提出的加工原理、動作程序與動作性能的要求。還必須考慮以下問題： 壓機(jī)沿塊能停在任意位置。這是壓機(jī)在調(diào)整模具和行程開關(guān)位置、壓制零件時都需要的工作性能, 并且在壓機(jī)緊急停車或突然失電時, 也要求壓機(jī)各運動部件能就地停走或返回原始位置, 以免造成事故。 能無級調(diào)節(jié)工作壓力。壓機(jī)加工不同零件時需要的工作壓力也不會一樣, 按負(fù)載調(diào)節(jié)壓力既可節(jié)省功率、避免系統(tǒng)發(fā)熱, 文能延長壓機(jī)與液壓元件的使用壽命 在空載下啟動和停止油泵或機(jī)器不工作時, 油泵應(yīng)卸荷。 有可靠的安全裝置, 防止機(jī)器超載。多缸工作時有可靠的聯(lián)鎖, 避免誤動作引起機(jī)件碰撞造成事故。

14、能滿足機(jī)器對運動速度的要求。另外, 尚需考慮系統(tǒng)換向、卸壓的平穩(wěn)性, 系統(tǒng)的效率要高, 油溫不得超過維修方便, 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件等。 1.3四柱型液壓機(jī)工作原理 四柱式液壓機(jī)適用于各種可塑性材料的壓制,如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。其工作過程如下:上液壓缸驅(qū)動上滑塊, 實現(xiàn)“快速下行、慢速加壓、保壓延時、釋壓換向、快速返回原位停止” 的動作循環(huán);下液壓缸驅(qū)動下滑塊, 實現(xiàn)“向上頂出停留向下退回原位停止” 的動作循環(huán) 圖1　液壓機(jī)動作循環(huán)圖 第二章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 2.1 Y32-100型液壓機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) Y32-100型四柱式液壓機(jī)為萬能液壓機(jī)，它能滿足多種工藝

15、要求，一般結(jié)構(gòu)空間較大，設(shè)有頂出缸，綜合以上結(jié)構(gòu)設(shè)計以及查閱有關(guān)資料得其詳細(xì)技術(shù)參數(shù)如下表 圖2液壓機(jī)的主要參數(shù)(JB/T 9957.2-1999) 產(chǎn)品名稱 四柱萬能液壓機(jī) 空程下行速度(mm/s) 150 型號 Y32-100型 工進(jìn)速度(mm/s) 10 公稱壓力(KN) 1000 工作缸回程速度(mm/s) 120 滑塊行程(mm) 500 頂出力(KN) 25O 滑塊下平面至工作臺最大距離(mm) 800 頂出速度(mm/s) 80 工作臺尺寸(前后左右)(mm) 630630 頂出缸回程速度(mm/s) 120 工作缸最大工作壓力

16、(MPa) 25 頂出活塞最大行程(mm) 200 外型尺寸長寬高(mm) 11006303300 工作缸回程力(KN) 100 最大拉伸深度(mm) 500 電機(jī)功率（KW） 18.5 2.2 Y32─100型四柱式萬能液壓機(jī)系統(tǒng)工況圖 圖3液壓系統(tǒng)工作行程與壓力圖 2．3 液壓基本回路及各控制閥 2.3.1 Y32─100型四柱式萬能液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖及油路分析 1—下液壓缸；2—下缸換向閥；3—先導(dǎo)閥；4、11、13、14—溢流閥；5—上液壓缸；6—充液筒；7—上缸換向閥；8—壓力繼電器；9—釋壓閥；10—順序閥；12—減壓閥；I1、I2

17、、I6—液控單向閥；I3、I4、I5—單向閥；13—溢流閥；14—溢流閥；15—泵；16—電動機(jī)；17—溢流閥；18—油箱 圖4 Y32—100型四柱式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖 工作過程： 上滑塊工作循環(huán) （1）快速下行 當(dāng)電磁鐵1YA通電后，先導(dǎo)閥3和上缸換向閥7左位接入系統(tǒng)，液控單向閥I2被打開。系統(tǒng)主油路走向為： 進(jìn)油路： 液壓泵→順序閥10→上缸換向閥7左位→單向閥I3→上液壓缸5上腔。 回油路：上液壓缸5下腔→液控單向閥I2→上缸換向閥7左位→下缸換向閥2中位→油箱。 上滑塊在自重作用下快速下行。這時，上液壓缸上腔所需流量較大，而液壓泵的流量又較小，其不足部分由充液筒6

18、（副油箱）經(jīng)液控單向閥I1向液壓缸上腔補(bǔ)油。 （2）慢速加壓 當(dāng)上滑塊下行到接觸工件后，因受阻力而減速，液控單向閥I1關(guān)閉，液壓缸上腔壓力升高實現(xiàn)慢速加壓。這時的油路走向與快速下行時相同。 （3）保壓延時 當(dāng)上液壓缸上腔壓力升高到使壓力繼電器8動作時，壓力繼電器發(fā)出信號，使電磁鐵1YA斷電，則先導(dǎo)閥和上缸換向閥處于中位，保壓開始。保壓時間由時間繼電器控制，可在0至24分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)。 （4）快速返回 在保壓延時結(jié)束時，時間繼電器使電磁鐵2YA通電，先導(dǎo)閥3右位接入系統(tǒng)，使控制壓力油推動欲泄換向閥9，并將上缸換向閥7右位接入系統(tǒng)。這時，液控單向閥I1被打開，其主油路走向為： 進(jìn)油路：液

19、壓泵→順序閥10→上缸換向閥7右位→液控單向閥I2→上液壓缸5下腔。 回油路：上液壓缸5上腔→液控單向閥I1→充液筒（副油箱）。 這時上滑塊快速返回，返回速度由液壓泵流量決定。當(dāng)充液筒內(nèi)液壓面超過預(yù)定位置時，多余的油壓由溢流管流回油箱。 （5）原位停止 當(dāng)上滑塊返回上升到擋塊壓下行程開關(guān)時，行程開關(guān)發(fā)出信號，使電磁鐵2YA斷電，先導(dǎo)閥3和上缸換向閥7都處于中位，則上滑塊在原位停止不動。這時，液壓泵處于低壓卸荷狀態(tài)，油路走向為： 液壓泵→順序閥10→上缸換向閥7中位→下缸換向閥2中位→油箱。 下滑塊工作循環(huán) （1）向上頂出 當(dāng)電磁鐵4YA通電使下缸換向閥右位接入系統(tǒng)時，下液壓缸帶

20、動下滑塊向上頂出。其主油路走向為： 進(jìn)油路：液壓泵→順序閥10→上缸換向閥7中位→下缸換向閥2右位→下液壓缸1下腔。 回油路：下液壓缸1上腔→下缸換向閥2右位→油箱。 （2）停留 當(dāng)下滑塊上移至下液壓缸活塞碰到上缸蓋時，便停留在這個位置上。此時，液壓缸下腔壓力由下缸溢流閥調(diào)定。 （3）向下退回 使電磁鐵4YA斷電，3YA通電，液壓缸快速退回。此時的油路走向為： 進(jìn)油路：液壓泵→順序閥10→上缸換向閥7中位→下缸換向閥2左位→下液壓缸1上腔。 回油路：下液壓缸1下腔→下缸換向閥2左位→油箱。 （4）原位停止 原位停止是在電磁鐵3YA、4YA都斷電，下缸換向閥處于中位的情況下得

21、到的。 該液壓系統(tǒng)的特點： 產(chǎn)生大的輸出力是液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的特點之一。為了獲得大的壓制力，除采用高壓泵提高系統(tǒng)壓力之外，還常常采用大直徑的液壓缸。這樣，當(dāng)上滑塊快速下行時，就需要大的油液量進(jìn)入液壓缸上腔。假若此流量全部由液壓泵提供，則泵的規(guī)格太大，這不僅造價高，而且在慢速加壓、保壓和原位停止階段，功率損失大。液壓機(jī)上滑塊的重量均較大，足可以克服摩擦力及回油阻力自行下落。該系統(tǒng)采用充液筒來補(bǔ)充快速下行時液壓泵供油的不足，這樣使系統(tǒng)功率利用更加合理。 保壓延時是液壓機(jī)常有的工作狀態(tài)。本系統(tǒng)采用液控單向閥I1、I6和單向閥I3的密封性和液壓管路及油液的彈性來保壓。此方案結(jié)構(gòu)簡單，造價低，比用泵

22、保壓節(jié)省功率。但是，要求液壓缸等元件密封性好。 通常的液壓機(jī)系統(tǒng)屬于高壓系統(tǒng)。對于高壓系統(tǒng)，在液壓缸以很高壓力進(jìn)行保壓的情況下，假若立即啟動換向閥使液壓缸反向快速退回時，將會產(chǎn)生液壓沖擊。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)對換向過程進(jìn)行控制，先使高壓腔壓力釋放以后，再切換油路。本系統(tǒng)采用預(yù)泄換向閥9，先使液壓缸上腔壓力釋放降低后，再使主油路換向。其原理是在保壓階段，預(yù)泄換向閥的上位接入系統(tǒng)。當(dāng)電磁鐵2YA通電后，控制壓力油經(jīng)減壓閥和先導(dǎo)閥右位進(jìn)入預(yù)泄換向閥的下端腔和液控單向閥I6的控制口。由于預(yù)泄換向閥上端腔與液壓缸上腔油路連通，壓力很高，其下端腔的控制壓力油不能使閥心向上移動。但是液控單向閥I6可以在

23、控制壓力油作用下打開。 I6被打開后，液壓缸上腔油液經(jīng)液控單向閥I6、預(yù)泄換向閥上位泄到油箱。這時，壓力被釋放降低，直至預(yù)泄換向閥的閥心被推移到使下位接入系統(tǒng)。然后，控制壓力油經(jīng)預(yù)泄換向閥下位進(jìn)入上缸換向閥的右端腔，使其右位接入系統(tǒng)，切換主油路，實現(xiàn)液壓缸快速退回。 系統(tǒng)中的上下兩液壓缸動作的協(xié)調(diào)是由兩個換向閥的互鎖來保證的。只有當(dāng)上缸換向閥處于中位時，下缸換向閥才能接通壓力油。這樣，就保證了兩個液壓缸不可能同時接通壓力油而動作。在拉伸操作中，為了實現(xiàn)“壓邊”工步，上液壓缸活塞必須推著下液壓缸活塞移動，這時上液壓缸下腔油液進(jìn)入下液壓缸下腔，而下液壓缸下腔油液經(jīng)下液壓缸溢流閥流回油箱，壓邊壓力

24、由該溢流調(diào)節(jié)。 該系統(tǒng)利用換向閥中位實現(xiàn)液壓泵的卸荷。為了保證對上下缸換向閥進(jìn)行控制，在液壓泵出口至上缸換向閥的主油路上設(shè)有順序閥，用來保證在換向閥處于中位時，控制油路仍有足夠的壓力。并且，用減壓閥來調(diào)節(jié)控制油路壓力。但是，在卸荷油路上設(shè)置順序閥，擔(dān)高了液壓泵的卸荷壓力，增大了液壓泵卸荷時的功率損失，這是不利之處。 另外，在該系統(tǒng)中兩個液壓缸各有一個溢流閥用作安全閥來實現(xiàn)過載保護(hù)。 2.3.2 Y32─100型四柱式萬能液壓機(jī)工作循環(huán)圖 圖5 液壓機(jī)工作循環(huán)圖 動作元件 工步 1YA 2YA 3YA 4YA 原位 上缸快進(jìn) + 上缸工進(jìn)

25、 + 保壓 + 上缸快退 + 下缸工進(jìn) + 下缸快退 + 2.4 液壓缸的設(shè)計 2.4.1主液壓缸 已知液壓缸的理論作用力(推力=1000KN；回程力=100KN) 液壓系統(tǒng)的壓力范圍是20-32MPa，假設(shè)最大壓力P=25MPa 1.無活塞桿的缸筒內(nèi)徑D為

26、 ≈0.22m (2.1) 查GB/T2348-1993，取標(biāo)準(zhǔn)值D=0.22m 2.活塞桿徑d為 =0.208m (2.2) 查GB/T2348-1993，取標(biāo)準(zhǔn)值=0.2 m

27、 3.主液壓缸有效面積 0

28、.22=0.038m=380cm (2.3) (0.22-0.20)=0.00659 cm=66 cm (2.4) 0.20=0.0314m=314cm (2.5) 4.主液壓缸實際壓制力和回程力 F=PA=25100.0380=950KN (2.6) =100KN 5.主液壓缸的工作力 (1)主液壓缸的平衡壓力: Pa=1.49MPa (2.7) (2)主液壓缸工進(jìn)壓力:

29、 Pa=25.26Mpa (2.8) (3)主液壓缸回程壓力: Pa=15.2MPa (2.9) 2.4.2 頂出液壓缸 1.無活塞桿的缸筒內(nèi)徑D為 =0.113m （2.10） 查GB/T2348-1993,取標(biāo)準(zhǔn)值D=100mm 2.頂出液壓缸活塞桿徑d頂

30、 =0.083m （2.11） 查GB/T2348-1993,取標(biāo)準(zhǔn)值d=80mm 3.頂出液壓缸有效面積 D=0.00785m=79cm (2.12) A( D-d)(0.10-0.08) =0.0028m=28cm (2.13) Ad0.08=0.0050m=50cm (2.14) 4.頂

31、出液壓缸實際頂出力和回程力 F=PA=25100.00785=196.3KN (2.15) =60KN 5.頂出液壓缸的工作壓力和回程壓力 P=25MPa P=21.4MPa (2.16) 2.4.3 液壓缸運動中的供油量 2.4.3.1 主液壓缸的進(jìn)出油量 1.主液壓缸快進(jìn)的進(jìn)出油量 q=AV=0.0380 m0.15m/s60s=342L/min (2.17) q=AV=0.0659 m0.15m/s60s=59.3L/min (2.18)

32、 2.主液壓缸工作行程的進(jìn)出油量 q=AV =0.038m0.01m/s60s =22.8L/min (2.19) q=AV=0.00659m0.01m/s60s=3.6L/min (2.20) 3.主液壓缸回程進(jìn)出油量 q=AV=0.00659m0.12m/s60s=47.4L/min (2.21) q=AV =0.0380m0.12m/s60s=273.6L/min (2.22) 2.4.3.2 頂出液壓缸的進(jìn)出油量 1.頂出液壓缸的進(jìn)出油量 q=AV=0.00785m0.08m/s60s=37.68L/

33、min (2.23) q=AV=0.0028m0.08m/s60s=13.44L （2.24） 2.頂出液壓缸快退行程的進(jìn)出油量 q=AV=0.0028m0.12m/s60s=20.16L/min (2.25) q=AV=0.00785m0.12m/s60s=56.52L/min （2.26) 第三章 常用液壓元件的選擇 3.1 泵的選擇 設(shè)選主液壓缸工作行程和頂出液壓缸頂出行程工作壓力最高(P=25MPa)工件頂出后不需要高壓.主液壓缸工作行程(即壓制)流量為22.80L/min,主液壓缸工

34、作回程流量為3.6 L/min,選用25YCY14-1B型軸向變量柱塞泵。 圖6 25YCY14-1B型軸向變量柱塞泵 型號 公稱壓力 公稱流量 重量 傳遞功率 25YCY14-1B 32 40 40 隨調(diào)節(jié)特性變 3.2 電動機(jī)的選擇 由液壓泵的驅(qū)動功率選出電機(jī)，選用Y180M-4型三相異步電動機(jī)。 圖7 Y180-4型電動機(jī) 型號 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 重量/ Y180M-4 18．5 1470 182 3.3 液壓控制閥的選擇 圖8 液壓控制閥的選擇 序號 元件名稱 通過流量 選用規(guī)格 數(shù)量 1 電

35、液換向閥 370 34DYY-B32H-T* 1 2 先導(dǎo)閥 30 34DY-B10H-T* 1 3 溢流閥 40 YF-B32G 4 4 壓力繼電器 PF-B8H 1 5 釋壓閥 150 JF-B32C 1 6 順序閥 150 X*F-B32F 1 7 減壓閥 150 JF-B32C 1 8 液控單向閥 170 DFY-B32H* 3 9 單向閥 250 DF-B32H1 3 10 液動換向閥 160 24Y-160BZ 1 3.4 液壓油的選擇 根據(jù)Y32─100型四柱式萬能液壓機(jī)的各項指

36、標(biāo)，選擇L-HL型液壓油。 圖9 Y32-100型四柱式萬能液壓機(jī)液壓油的各項指標(biāo) 項　　　目 質(zhì)量指標(biāo) 按（GB/T7631.2） L-HL 質(zhì)量等級 一等品 黏度等級（GB/T 3141） 32 運動黏度/mms 0C 40C 420 28.8～35.2 黏度指數(shù) 95 空氣釋放（50C）/min 7 密封適應(yīng)性能指數(shù) 10 抗乳化性（40-37-3）/ min 54C 30 泡沫化性/ 150/10 說明 ：本產(chǎn)品具有良好的防銹及抗氧化安定性，使用壽命比機(jī)械油長1倍以上；并具有較好

37、的空氣釋放性、抗泡性、分水性及橡膠密封相容性。主要應(yīng)用于機(jī)床、工程等等。 3.5 液壓輔助件 3.5.1 管件 3.5.1.1 管道 液壓系統(tǒng)中使用的油管種類很多，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，須按照安裝位置、工作環(huán)境和工作壓力來正確選用。 有關(guān)的內(nèi)徑d： d= （3.5.1） 壁厚： （3.5.2） 式中管內(nèi)流速，最大工作壓力，許用應(yīng)力。 查標(biāo)準(zhǔn)JB827-66，取外徑,內(nèi)徑，壁厚的冷軋鋼管； 查標(biāo)準(zhǔn)HG4-406-66，取外徑，內(nèi)徑，壁厚的高壓膠管。 3.5.1.2 管接頭 管接頭是油管與

38、油管、油管與液壓元件之間的可拆式連接件，它必須具有方便拆裝、連接牢固、緊密可靠、外形尺寸小、流通能力大、壓降小、工藝性能高等條件。依據(jù)本液壓系統(tǒng)的要求，選擇焊接式管接頭。 3.5.2 濾油器 在液壓系統(tǒng)中，由于工作油液中的雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)，容易引起液壓元件工作表面的破壞，而使液壓元件的壽命大大縮短，為了保證液壓系統(tǒng)的正常工作，提高液壓元件的壽命，進(jìn)入液壓系統(tǒng)中的工作液體必須經(jīng)濾油器過濾。濾油器的功用在于過濾混在油液中的雜質(zhì)，使進(jìn)入到系統(tǒng)中的油液污染度降低，保證系統(tǒng)正常的工作。選用濾油器時按下列要求選擇： （1）過濾精度應(yīng)滿足預(yù)定要求。 （2）能在較長時間內(nèi)保持足夠的流通能力。 （3）

39、濾芯具有足夠的強(qiáng)度，不因液壓的作用而損壞。 （4）濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下持久的工作。 （5）濾芯清洗或更換方便。 按要求選擇燒結(jié)式過濾濾油器 : 圖10 濾油器的選擇 型號 流量 工作壓力 精度 管徑 SU3-F12524 125 0.5～20 24 Ｍ332 3.5.3.壓力表及開關(guān) 3.5.3.1 彈簧管壓力表 圖11 彈簧管壓力表 型號 測量范圍 用途 重量/ 生產(chǎn)廠 Y-100 0～40 測量對鋼和銅合金不起腐蝕作用的液體的壓力 0.7 上海宜川儀表廠 3.5.3.2 壓力表開關(guān) 圖12 壓力表開關(guān)

40、 型號 接口尺寸/ 壓力 行程/ 質(zhì)量/ K-6B 4 6.3 6 2.2 3.5.4 油箱 油箱的功用主要是儲存油液，此外還起著散發(fā)油液中熱量、釋放混在油液中的氣體、沉淀油液中污物的作用。本系統(tǒng)采用鋼板焊接的分離式油箱，油箱壁厚位3mm。 油箱容積的確定： 泵 查標(biāo)準(zhǔn)系列，選的焊接式油箱。 3.6 液壓系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù) 3.6.1 液壓元件的安裝 （1）安裝前清洗管路，液壓系統(tǒng)的管路應(yīng)進(jìn)行兩次安裝。第一次試裝后拆下管路，用20%的硫酸或鹽酸進(jìn)行酸洗40min，然后用10%的蘇打水中和15min，最后用溫水清洗，干燥后涂油以備安裝。通過清潔后管內(nèi)不得殘

41、余金屬粉末、銹、密封材料、絲線、油漆和涂料等。 （2）安裝前對某些自制的重要元件如液壓缸、管路和接頭進(jìn)行耐壓試驗。試驗壓力可取工作壓力的2倍，或最高壓力的1.5倍。 （3）對放置時間較長的液壓元件應(yīng)再一次進(jìn)行清洗。 （4）液壓裝置的安裝應(yīng)有足夠的維護(hù)空間，便于清洗，能避免外部物體的碰撞和灰塵雜質(zhì)的侵入。 （5）應(yīng)該保證安裝、裝配場地的清潔。 （6）管路的連接應(yīng)牢靠密封，不能松動漏油。 （7）液壓元件在安裝固定時，應(yīng)用力適當(dāng)，防止擰緊力過大，使液壓元件產(chǎn)生變形而造成漏油或某些零件不能滑動。 （8）安裝時不能損壞密封裝置，因此必須清除被密封零件的尖角，避免使用銳利的安裝工具。 （9

42、）液壓泵與原動機(jī)要用撓性聯(lián)軸器，應(yīng)保證它們的同心度不大于0.1mm，用手轉(zhuǎn)動泵軸應(yīng)感到平穩(wěn)滑快。 （10）液壓系統(tǒng)安裝好之后，應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部清洗。清洗采用液壓工作油或試車油，清洗時的溫度在50～80度之間，開始要間歇運轉(zhuǎn)，然后長時間運轉(zhuǎn)4～12小時。清洗時在回油路上設(shè)置濾油器，清洗到濾油器不再有雜質(zhì)為止。 3.6.2 液壓系統(tǒng)的使用 在使用液壓系統(tǒng)時除了熟悉系統(tǒng)的性能、動作原理，并能正確操作外，還應(yīng)注意以下事項： （1）保持油液的清潔。使用液壓系統(tǒng)時應(yīng)注意油箱與外界的隔離密封，防止粉塵污物和水分的侵入，加油時應(yīng)進(jìn)行過濾。油液應(yīng)定期更換，一般半年至一年，在高溫和多粉塵的環(huán)境下要縮短換油時間。

43、 （2）排除系統(tǒng)中的氣體。有排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行排氣，無排氣裝置的系統(tǒng)往復(fù)運轉(zhuǎn)多次使之自然排除氣體。 （3）保持一定油溫。液壓系統(tǒng)只適用于在某一溫度范圍內(nèi)工作，一般為30～50度。溫度過高時應(yīng)設(shè)法冷卻，并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，或在連續(xù)運轉(zhuǎn)前進(jìn)行間歇運轉(zhuǎn)，是油溫升高后，再進(jìn)入正式工作運轉(zhuǎn)狀態(tài)。 （4）檢查油面，保證系統(tǒng)有足夠的油量。 3.6.3 液壓系統(tǒng)的調(diào)整 在調(diào)整液壓系統(tǒng)之前，首先應(yīng)弄懂液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉液壓系統(tǒng)的各種操作和調(diào)整手柄的位置、旋向等，并且需要檢查各液壓元件的連接是否正確可靠，液壓泵轉(zhuǎn)向是否正確，油箱中是否有足夠的油液等。當(dāng)外部檢查沒有問題

44、時，然后進(jìn)行空載試車。 試車時首先啟動控制油路的液壓泵，無專用的控制壓力油路時可直接啟動主泵。 液壓泵運轉(zhuǎn)正常后，需調(diào)整壓力控制元件。一般首先調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥---溢流閥，從壓力為零開始，逐步提高壓力，使之達(dá)到規(guī)定壓力值，然后依次調(diào)整各部回路的壓力控制閥。主回路液壓泵的安全溢流閥調(diào)定壓力一般大于液壓機(jī)所需壓力的10%～25%?？焖龠\動液壓泵的壓力閥的調(diào)定壓力，一般大于所需壓力的10%～20%。卸荷壓力一般應(yīng)小于0.1～0.2MPa,如果用卸荷壓力油供給控制油路和潤滑油路時，壓力應(yīng)保持在0.3～0.6MPa范圍內(nèi)。壓力繼電器調(diào)定壓力一般應(yīng)低于供油壓力0.3～0.5MPa。 流量控制閥要從

45、小到大逐步調(diào)整。同步運動液壓機(jī)的流量控制閥應(yīng)同時調(diào)整，要保證運動的平穩(wěn)性。 空載試車正常后即可開始負(fù)載試車。負(fù)載試車時應(yīng)檢查系統(tǒng)是否能完成預(yù)定的工作任務(wù)，運轉(zhuǎn)性能是否良好，有無振動、沖擊、噪聲、爬行和油液溫度過高等不良現(xiàn)象。 第四章 四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷 4.1四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障病因 油液溫度過高是液壓系統(tǒng)得最大病因，它帶來的危害有：液壓油黏度、容積效率和液壓系統(tǒng)工作效率均下降，泄漏增加，甚至使機(jī)械設(shè)備無法正常工作。液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了相對運動零件原來正常的配合間隙，導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，同時，使?jié)櫥湍ぷ儽?、機(jī)械磨損增加，結(jié)果造成泵

46、、閥等的精密配合面因過早磨損而使其失效或報廢。加速橡膠密封件老化變質(zhì)，壽命縮短，甚至喪失其密封性能，使液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏。油液汽化、水分蒸發(fā)，容易使液壓元件產(chǎn)生穴蝕；油液氧化形成膠狀沉積物，易堵塞濾油器和液壓閥內(nèi)的小孔，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。因此，液壓油油溫過高會嚴(yán)重影響機(jī)器的正常使用、降低液壓元件的使用壽命，并增加液壓機(jī)的維修成本。我單位將四柱液壓機(jī)用于型材沖缺和彎曲度矯直，頻率變化快，油液溫度升高迅速。經(jīng)實踐證明，油溫升高常帶以上危害：如密封圈損壞，內(nèi)部泄漏，精密配合面磨損，油液黏度下降等，同時又導(dǎo)致油溫進(jìn)一步升高，循環(huán)作用，其故障率也迅速增高。后來改進(jìn)了冷卻水源，加大了散熱面積后，故障率

47、由7％降低到3％，可見油溫影響之大。污染嚴(yán)重也是液壓系統(tǒng)得重要病因，現(xiàn)場環(huán)境一般較差，隨著機(jī)器工作時間的增加，油中易混入雜質(zhì)和污物。四柱液壓機(jī)目前多二通插裝閥集成系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊密，主閥結(jié)構(gòu)簡單，通流能力大，受污染的液壓油進(jìn)入泵和閥的配合間隙中，會劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加，同時還會引起油溫升高，導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作不靈敏，速度緩慢，壓力不足，保壓能力下降，停車后滑塊下滑等現(xiàn)象。液壓系統(tǒng)中混入空氣也是一個不可忽略的病因，混入液壓油中的空氣，在低壓區(qū)時會從油中逸出并形成氣泡，當(dāng)其運動到高壓區(qū)時，這些氣泡將被高壓油擊碎，受到急劇壓縮而放出大量的熱量，引起油溫升高。在四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)中

48、，當(dāng)液壓泵吸入了液壓油和空氣的混合油液，在液壓泵的吸油管處，由于壓力下降而析出已溶的氣體，在液壓泵高速旋轉(zhuǎn)時，將造成油液不能布滿油腔的現(xiàn)象，這不僅降低了液壓泵的供油量和液壓泵的效率，還會引起液壓油液的沖擊，液壓的氣蝕損壞，管道壓力脈動，以至產(chǎn)生由于液壓油的不連續(xù)流動而引起的噪聲，滑塊爬行等癥狀。潤滑不良產(chǎn)生摩擦阻力變化、壓力脈沖較大或閥出現(xiàn)故障，如：泄漏增大、別勁、燒結(jié)造成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動速度不夠或完全不動等都可能造成液壓系統(tǒng)故障?？傊?，污染、過熱和進(jìn)入空氣是三大病因，這三個不利因素有著密切的內(nèi)在聯(lián)系，出現(xiàn)其中任何一個問題，就會連帶產(chǎn)生另外一個或多個問題。由實踐證明，液壓系統(tǒng)70％以上的原因，均

49、是這三者造成的，而各種癥狀現(xiàn)象需要依靠診斷技術(shù)來判別。 4.2故障診斷技術(shù)及應(yīng)用 (1)主觀診斷技術(shù)。指維修人員利用簡單的診斷儀器憑借個人的實踐經(jīng)驗分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位。方便快捷，可靠性較低，屬于較簡單定性分析。包括直覺經(jīng)驗法、邏輯分析法、參數(shù)測量法、堵截法等。直覺經(jīng)驗法指維修人員憑感官和經(jīng)驗，通過看、聽、摸、聞、問等方法判斷故障原因：看執(zhí)行元件是否爬行、無力、速度異常，液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏，測壓點工作壓力是否穩(wěn)定，各連接處有無泄漏及泄漏量；聽泵有無異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動聲等。摸系統(tǒng)元件的油溫和沖擊、振動的大小、聞油液是否變質(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結(jié)等。詢問設(shè)備操

50、作者，了解液壓系統(tǒng)平時工況、元件有無異常、設(shè)萬方數(shù)據(jù)172 重型機(jī)械2010(s2)備維護(hù)保養(yǎng)及出現(xiàn)過的故障和排除方法。邏輯分析法指根據(jù)元件、系統(tǒng)、設(shè)備三者邏輯關(guān)系和故障現(xiàn)象，通過研究液壓原理圖和元件結(jié)構(gòu)，進(jìn)行邏輯分析，找出故障發(fā)生部位。例如在四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)中，高壓行程速度不夠或者上壓緩慢，首先根據(jù)原理圖檢查所有應(yīng)該得電的電磁閥是否全部打開，各錐閥有無卡死，在聯(lián)系原理分析可能原因，或系統(tǒng)泵流量不足，或調(diào)得太小，或溢流調(diào)節(jié)太大，或系統(tǒng)內(nèi)泄嚴(yán)重等，確定基礎(chǔ)件正常后，針對原因調(diào)節(jié)泵流量，對于500T液壓機(jī)，一般不大于7升／分，拆下泵密封環(huán)和配油盤，檢查維修。針對系統(tǒng)內(nèi)泄嚴(yán)重，首先檢查充液閥是否關(guān)

51、好，閥口是否老化，在檢查各閥件密封圈是否損壞或者老化等。邏輯分析法可能出現(xiàn)諸多得原因，因此要分清主次，直覺經(jīng)驗也會起到很大的作用。參數(shù)測量法指通過測得系統(tǒng)回路中所需點處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作正常值比較，即可判斷出參數(shù)是否正常、是否有故障及故障所在部位，適于在線監(jiān)測、定量預(yù)報和診斷潛在故障。在四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)中，一般設(shè)有系統(tǒng)壓力表，上腔壓力表，下腔壓力表，頂出缸壓力表等，這些都能將故障細(xì)化，迅速找到故障部件位置，若本系統(tǒng)沒有，也可以自己選擇插入測點位置，根據(jù)參數(shù)，結(jié)合原理分析故障原因。堵截法指根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成及故障現(xiàn)象選擇堵截點，堵截法觀察壓力和流量的變化，從而找出故障的方法。堵截法快速準(zhǔn)

52、確，但使用較麻煩，拆裝量大，需要整套的堵截工具和元件。隨著液壓系統(tǒng)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的診斷技術(shù)也日趨成熟。這就要求我們在不斷深化學(xué)習(xí)液壓技術(shù)的同時，也要學(xué)習(xí)利用先進(jìn)的診斷技術(shù)。 (2)儀器診斷技術(shù)。根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、溫度、噪聲、震動、油的污染、泄露、執(zhí)行部件的速度、力矩等，通過儀器顯示或計算機(jī)運算得出判斷結(jié)果。診斷儀器有通用型、專用型、綜合型、其發(fā)展方向是非接觸式、便攜式、多功能和智能化。包括鐵譜記錄法、震動診斷法、聲學(xué)診斷法、熱力學(xué)診斷法等。如鐵譜記錄法，通過分析鐵粉圖譜，根據(jù)鐵粉記錄圖片上的磨損粉末、大小和顏色等信息，準(zhǔn)確得到液壓系統(tǒng)的磨損與腐蝕的程度和部位，并可對液壓油進(jìn)行定量污

53、染分析和評價，做到在線檢測和故障預(yù)防。 (3)智能診斷技術(shù)：指模擬人腦機(jī)能，有效獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息，運用大量獨特的專家經(jīng)驗和診斷策略，識別和預(yù)測診斷對象包括模糊診斷法、灰色系統(tǒng)診斷法、專家系統(tǒng)診斷法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)診斷法等。目前研究最活躍的是專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使故障診斷智能化，具有廣闊發(fā)展應(yīng)用前景?；谌斯ぶ悄艿膶＜以\斷系統(tǒng)，是計算機(jī)模仿在某一領(lǐng)域內(nèi)有經(jīng)驗的專家解決問題的方法，將故障現(xiàn)象輸入計算機(jī)，計算機(jī)根據(jù)輸入現(xiàn)象及知識庫中知識按推理集中存放的推理方法，推算出故障原因，并提出維修或預(yù)防措施。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模仿人的大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)特性，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的容錯、學(xué)習(xí)、聯(lián)想記憶、分布

54、式并行信息處理等功能，把專家經(jīng)驗輸入網(wǎng)絡(luò)，通過對故障實例和診斷經(jīng)驗的訓(xùn)練學(xué)習(xí)依據(jù)一定的訓(xùn)練算法，得到最佳接近的理想輸出。 結(jié)論 Y32-100四柱式液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)按照要求設(shè)計,使液壓機(jī)能夠準(zhǔn)確完成預(yù)定的動作順序和工藝流程。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計接近尾聲，我們也就即將完成學(xué)業(yè)，去開啟自己的新的人生歷程。時光荏苒，眨眼之間三年時光已經(jīng)悄悄走完，這三年之中太多事值得我去回憶，太多人值得我去感謝！ 首先感謝辛勤的老師們，是你們啟蒙了我，使我順利的適應(yīng)了學(xué)習(xí)的環(huán)境，并且在學(xué)習(xí)生活過程中給了我種種鼓勵，使我在彷徨無措時能夠從困境中走出來,謝謝你們！然后感謝我的同學(xué)朋友們，在與你們

55、相伴的三年中，你們帶給了我無盡的關(guān)懷和幫助，帶給了我真誠的友愛，帶給了我許多許多的快樂，謝謝你們!祝福你們接下來的生活幸福！ 在這里特別感謝我的班主任老師沈惠芳老師，在您的悉心教育和關(guān)懷下我們的學(xué)業(yè)才順利完成。同事也感謝我的畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)老師談仁年老師，謝謝你對我們畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)，有了這些才使我們的設(shè)計做得更加的完善！祝福二位老師以后的人生事事如意！最后感謝我的家人，感謝你們對我三年學(xué)習(xí)生活的關(guān)心和支持，我將用接下來的人生很好的回報你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 姜繼海．宋錦春．高常識．《液壓與氣壓傳動》．高等教育出版社，2002． [2] 上海煤礦機(jī)械研究所．《液壓傳動機(jī)械手

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